沉降工序培訓材料

1、沉降工序內蒙鑫旺氧化鋁培訓材料沉降工序的主要任務沉降工序的主要任務工藝流程工藝流程主要設備及工作原理主要設備及工作原理主要工藝技術指標主要工藝技術指標目錄 將鋁土礦加入苛性堿溶液和石灰經(jīng)過高壓溶出制成了含鋁酸鈉溶液和赤泥的混合漿液壓煮礦漿，加入洗液稀釋后，進行沉降分離，得到粗制的鋁酸鈉溶液粗液。并將分離后的赤泥進行多次逆流洗滌，回收赤泥中的Al2O3和NaO2后，將赤泥壓濾送赤泥堆場堆放。以上任務可分為四個步驟：1、溶出礦漿的稀釋；2、赤泥的分離（即鋁酸鈉溶液的粗制）；3、赤泥的洗滌（即回收赤泥附液中Al2O3和NaO2）；4、赤泥壓濾及堆放。一、沉降工序的主要任務稀釋來的礦漿進入分離沉降槽槽

2、中進行液固分離，溢流(粗液)送至控制過濾車間進行精濾，底流(赤泥)則進入洗滌沉降槽進行五次反向洗滌，一次洗液送溶出稀釋槽作稀釋用，洗滌用熱水部分從末次洗滌槽中加入，末次洗滌后的赤泥送赤泥壓濾工序。二、工藝流程1、稀釋、稀釋 選用選用1425m稀釋槽，其有效容積為稀釋槽，其有效容積為3300m3，選，選用該型稀釋槽用該型稀釋槽3臺，正常情況下運行臺，正常情況下運行3臺，需檢修臺，需檢修時縮短停留時間時縮短停留時間。 對溶出后的礦漿加入一次洗液進行稀釋，降低溶對溶出后的礦漿加入一次洗液進行稀釋，降低溶出礦漿的濃度和固含，并使稀釋后的礦漿停留到出礦漿的濃度和固含，并使稀釋后的礦漿停留到4 46 6小

3、時，而進一步脫硅。小時，而進一步脫硅。三、工藝知識及主要設備的原理降低溶液濃度便于晶種分解降低溶液濃度便于晶種分解 高壓溶出后的鋁酸鈉溶液濃度很高，如Al2O3濃度高達250克/升以上。高濃度的鋁酸鈉溶液很穩(wěn)定，不能直接進行晶種分解，必須進行稀釋后使Al2O3濃度降低到中等濃度，使溶液穩(wěn)定性降低，從而使分解速度加快，分解槽產能得以提高，并且可以達到較高的分解率，使拜耳法循環(huán)效率也提高。另一方面，赤泥洗液中含有相當數(shù)量的Al2O3和NaO2，因此用洗液來稀釋壓煮礦漿能夠使其得以回收。溶出礦漿稀釋的作用 溶出后的礦漿溶液濃度高，鋁酸鈉的溶解度大，隨著溶液濃度的降低，SiO2平衡濃度也相應大大降低。

4、隨著壓煮礦漿稀釋的進行，溶液進一步發(fā)生脫硅反應。又因洗液中含有大量含水鋁硅酸鈉的赤泥作晶種，漿液溫度又高（105左右）有利于脫硅反應的進行。因此，稀釋后的溶液的硅量指數(shù)會進一步提高。（A/S能夠達到300左右）使使鋁酸鈉溶液進一步脫硅鋁酸鈉溶液進一步脫硅溶出礦漿的溶液濃度高，固含也很高，因此，漿液的粘度很大，直接分離赤泥的難度較大 。經(jīng)稀釋后不但溶液的濃度降低，而且固含也降低，漿液粘度下降，因而赤泥沉降速度大大加快，使分離洗滌的效率提高。便于便于赤泥分離赤泥分離生產中溶出礦漿的成分是有所波動的，經(jīng)過稀釋后使?jié){液混合均勻，濃度合乎要求，比重穩(wěn)定，有利于沉降分離的穩(wěn)定操作。有利于有利于穩(wěn)定沉降槽的

5、操作穩(wěn)定沉降槽的操作主要設備主要設備采用全高效深錐沉降槽來實現(xiàn)赤泥分離及洗滌，高效沉降槽具有底流固含高、 單位面積處理能力高、占地面積小、氫氧化鋁水解損失小等特點。2、赤泥分離與洗滌 沉降工序共計8臺沉降槽，其中2臺分離沉降槽，1臺公備沉降槽，5臺洗滌沉降槽。 沉降槽工作原理沉降槽工作原理: 將溶出稀釋后漿液，利用固體和液體比重不同進行沉降分離，同時加入絮凝劑，使赤泥漿液中處于分散狀態(tài)的細小赤泥顆?；ハ嗦?lián)合成團，粒度增大，因而使沉降速率有效的提高，加快沉降分離過程。沉降槽分為三個帶：清液帶、沉降帶、壓縮帶；清液（粗液）經(jīng)溢流口流出，沉降壓縮后的赤泥經(jīng)耙機刮入出料井排出。沉降槽結構示意圖如下赤泥

6、漿液的性質 高壓溶出后的漿液是一個復雜的體系。液相為鋁酸鈉溶液，是強堿性的電解質，其中主要含有鋁酸鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉，此外還含有少量的硅酸鈉、硫酸鈉、草酸鈉等。固相為赤泥。赤泥中主要成分為鋁硅酸鹽、鐵的化合物、鈦酸鹽等。赤泥的礦物組成和粒度組成，主要取決于鋁土礦的組成、結構和溶出條件。這些化合物在溶液中濃度越高，其粘度就越大，赤泥的沉降速度就越慢。工藝知識工藝知識 拜耳法赤泥具有很大的分散度，半數(shù)以上是小于20微米的細粒子，而且有一部分是接近于膠體的微粒。因此，拜耳法赤泥漿液屬于細粒子懸浮液，它與膠體分散系具有許多相同的性質。在這種膠體與懸浮液體系中，赤泥粒子為分散相，鋁酸鈉溶液為分散介質。

7、赤泥粒子具有極其發(fā)達的表面，可以或多或少的吸附分散介質中的水分子（稱為結合水）和Al(OH)4-、OH-及Na+離子，這種現(xiàn)象叫溶劑化。它使赤泥粒子表面生成一層溶劑化膜，妨礙微粒互相凝聚。另外，赤泥粒子選擇吸附某種離子后，在它與溶液的相界面上便出現(xiàn)雙電結構，這就使赤泥粒子帶有電荷。赤泥粒子帶有同名電荷，還使它們之間發(fā)生互相排斥的作用，這些作用都阻礙赤泥粒子聚結成為大的顆粒，使赤泥難于沉降和壓縮。 赤泥粒子在鋁酸鈉溶液中主要受重力、浮力、流體阻力。連續(xù)工作的沉降槽，沿槽高度可以大致上劃分為三個帶：清液帶、沉降帶、濃縮帶。 在漿液進入沉降槽后，漿液從槽中央進料筒進入槽內后朝四周流動，由于沿槽徑向流

8、道截面逐漸擴大，故液體流速減慢。少數(shù)較粗赤泥粒子在槽中央附近垂直下沉，大部分細粒子被液體帶著向溢流口方向前進一段距離之后，才先后沉降。粒子越小，被液體帶走的越遠，有些極微小的赤泥粒子被液體帶到槽邊，被溢流帶走，成為溢流的浮游物。 在沉降帶內，泥漿的固體濃度越向下越高。沉降帶的高度是由赤泥粒子的沉降速度決定的。加速赤泥沉降速度，可以降低沉降帶的高度。赤泥沉降濃縮過程 赤泥從沉降帶進入濃縮帶后，赤泥粒子間相距很近，并且互相接觸，赤泥的濃縮過程（壓縮過程），是靠它上面的液體壓力將粒子間隙中的液體壓出來。使赤泥漿的液固比繼續(xù)減小。這個過程進行得很慢。濃縮帶的高度決定了赤泥在槽內的停留時間，停留時間越長

9、，赤泥漿的濃縮程度就越高。所以，當沉降槽的結構和生產條件一定時，控制底流液固比就在于掌握濃縮帶的高度。濃縮帶的高度增加，底流液固比隨之減小。調整赤泥排出量，可以改變濃縮帶高度。濃縮帶赤泥的排出是由安裝在槽內的耙機轉動，將赤泥推向中心出料井卸料口而排出。 礦石的組成和品位的影響。 赤泥漿液的液固比的影響。 赤泥細度的影響。 赤泥漿液的溫度。 鋁酸鈉溶液濃度。 添加絮凝劑的影響。影響赤泥的沉降速度的主要因素有那些？ 穩(wěn)定溶出過程控制，防止溶出液分子比跑低，溶出赤泥跑生料； 控制沉降槽洗水溫度在90以上，抑制水解反應的發(fā)生； 防止沉降槽跑渾； 減少生水進流程。如何減少沉降槽水解損失？工藝方案工藝方案

10、 末次洗滌沉降槽的底流進入赤泥漿液槽，與部分洗水混合后，赤泥漿液的固含被稀釋至350400g/L，通過離心泵送往赤泥壓濾工序。 本工序選用Q=350m3/h，H=97m，N=250kW的赤泥輸送泵2臺，用1備1，泵類型為離心泵。3、赤泥輸送泵房離心泵的主要部件：葉輪、泵殼和軸封裝置1）葉輪：葉輪是離心泵的核心部分，有開式、半閉式和閉式葉輪，有單吸和雙吸兩種吸液方式。2）離心泵基本構造：葉輪、泵體、泵軸、軸承、密封環(huán)、填料函。軸封裝置有填料密封和機械密封兩種。離心泵的工作原理： 當電機帶動葉輪旋轉時，由于受離心力作用，泵內漿液被葉輪拋向四周的過程中，獲得動能，轉為壓力而被輸出。同時泵室內產生負壓

11、，待輸送液體由于大氣壓作用，將液體壓入泵內，由此，液體不斷壓入和輸出，達到連續(xù)輸送的目的。工藝方案工藝方案 絮凝劑制備用于向高效赤泥分離及洗滌沉降槽提供特定的絮凝劑，使其快速實現(xiàn)液固分離。通過絮凝劑喂料泵與各沉降槽的進料的流量、固含、密度等參數(shù)連鎖，來控制絮凝劑的添加量。 絮凝劑工作原理： 在赤泥沉降過程中使用絮凝劑是為了加速赤泥沉降，得到高壓縮比的底流和澄清度好的溢流。而懸浮離子的自由沉降速度正比于粒子的直徑。因此，為了加速其沉降，就要設法破壞粒子在懸浮液中的穩(wěn)定性，促使其碰撞、凝聚以便增大粒子的粒度。由于懸浮離子絮凝成較大絮團的程度，與粒子間互相碰撞的或然率、發(fā)生碰撞以后粘合力的大小有關。

12、而粒子碰撞的或然率取決于加入懸浮液中的能量。這種能量可能是自然能源，也可能是加入的能源。因而通過加入一種或幾種絮凝劑有可能增加粒子粘附的或然率。4 、絮凝劑制備 螺桿（轉子）通過與之相配合的腔體（定子），兩者相互捏合形成密封腔，當螺桿被外力驅動時，它就在定子內作行星運動，并使密封腔容積不變的，均勻的向定子出口端移動，從而將介質從定子的入口吸入，從出口排出。螺桿泵是容積泵。螺桿泵結構圖絮凝劑一次制備泵（螺桿泵）的作用原理 選用F=450m2型快開式隔膜壓濾機6臺，用5臺備1臺，并預留2臺壓濾機的安裝位置。 壓濾機工作原理： 由主液壓缸帶動連桿、機頭，將壓濾機各濾室閉合壓緊，待分離的赤泥漿液在進料

13、泵的推動下，經(jīng)止推板的進料口進入各濾室內，濾漿借助進料泵產生的壓力進行固液分離，由于過濾介質（濾布）的作用，使得大部分溶液通過濾布，從濾板的溝槽間流出匯集到濾液管中排出，赤泥被濾布阻擋在濾室內形成濾餅，從而達到液固分離的目的。再通過隔膜襯板上的進氣口通入壓縮空氣，壓榨濾餅，進一步降低濾餅的含水率，最后主液壓缸連桿帶動活動機頭，再次擠壓濾室，使濾餅變薄，盡可能的降低濾餅含水率。4、赤泥壓濾隔膜壓濾機 機架是整套設備的基礎，它主要用于支撐過濾機構，由止推板、壓緊板、機座、油缸體和主梁等連接組成。 設備工作運行時, 油缸體上的活塞桿推動壓緊板，將位于壓緊板和止推板之間的隔膜板、濾板及濾布壓緊，以保證

14、帶有壓力的濾漿在濾室內進行加壓過濾。設備結構設備結構1、機架部分 過濾部分是整齊排列在主梁上的隔膜濾板、廂式濾板和夾在它們之間的濾布所組成的。過濾開始時，濾漿在進料泵的推動下，經(jīng)止推板的進料口進入各濾室內，濾漿借助進料泵產生的壓力進行固液分離，由于過濾介質（濾布）的作用，使固體留在濾室內形成濾餅，濾液由排液閥排出。再由隔膜襯板上的進氣口通入壓縮空氣，壓榨濾餅，進一步降低濾餅的含水率。2、過濾部分 液壓部分是主機完成壓緊和松開動作的動力裝置，在電氣控制系統(tǒng)的作用下，通過油缸、油泵及液壓元件來完成；當系統(tǒng)被液壓站、油缸壓緊時，使之將各個濾室密封，用于過濾，反之松開時，用于卸料。3、液壓部分 主要由

15、兩個減速電機和傳動軸、鏈輪、鏈條等主要部件組成。在電氣系統(tǒng)的作用下進行工作：當壓緊板松開后，支撐座位置的電機得電轉動，通過鏈輪、鏈條拉動油缸座、壓緊板并拉開第一部分濾板，止推板位置的電機得電轉動，帶動隔板拉開第二部分濾板，通過電控柜中信號傳遞，使之反轉，帶動隔板拉開剩余的濾板，這樣，一個卸料過程完畢。4、卸料部分 電氣控制部分是整個系統(tǒng)的控制中心，它主要由電控柜、斷路器、空氣開關、中間繼電器、PLC編程器、行程開關、接近開關等組成。兩種工作方式：自動和手動。在自動方式下，壓濾機整個動作過程將按照設計程序，依次運行，不需人工干預。5、電氣控制部分指標名稱指標名稱控制范圍控制范圍稀釋稀釋NKNK 140-150g/l 140-150g/l稀釋固含稀釋固含8585100g/l100g/l粗液浮游物粗液浮游物0.15